Kucing adalah salah satu haiwan peliharaan yang menjadi pilihan kegemaran masyarakat di Malaysia. Haiwan comel ini mempunyai pelbagai jenis baka yang menentukan corak dan kecantikan mereka. Salah satu jenis yang popular ialah kucing belang (tabby). Belang (tabby) merujuk kepada corak bulu kucing seperti belang atau jalur, tompok, corak pusaran, serta dikenali dengan bentuk seakan huruf ‘M’ pada kawasan dahi kucing tersebut. Walaupun kucing belang merupakan antara jenis yang biasa dilihat, saintis masih tidak dapat mengenalpasti punca sebenar yang menyebabkan warna dan corak ini terbentuk pada bulu kucing.
Kucing-kucing mungkin mempunyai corak dan warna yang berbeza, tetapi pembentukan huruf ‘M’ pada dahi merupakan satu penanda jelas klasifikasi kucing belang (tabby). Sumber: https://unsplash.com
Daripada hasil kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications, satu pasukan penyelidik melaporkan terdapat gen-gen (genes) yang terlibat dalam pembentukan corak tabby yang telah aktif di dalam sel kulit embrio sebelum pembentukan bulu kucing. Buat pertama kalinya, pencerapan miksroskopi telah menemukan pembentukan awal sel-sel kulit yang turut membentuk seakan corak belang pada sel embrio kucing. Hasil kajian yang ditemui ini menyokong hipotesis bahawa proses genetik ini berkemungkinan menggunakan mekanisma yang sama di dalam pembentukan belang dan tompok pada haiwan felin liar.
Sel-sel kucing mempunyai bentuk jalur dan belang yang berbeza
Setelah mendapat kebenaran etika (ethical approval), penyelidik kajian tersebut mengumpul dan menjalankan pemeriksaan ke atas hampir seribu embrio daripada klinik-klinik veterinar yang terlibat dalam proses pemandulan kucing-kucing liar. Hasil pemeriksaan mikroskopi ke atas sel-sel embrio berusia 25-28 hari menunjukkan kawasan berselang-seli di antara kulit tebal dengan kulit nipis, mirip dengan rupa corak yang dapat dilihat pada kucing belang dewasa. Pembentukan ini berlaku terlebih dahulu sebelum pembentukan pigmen dan folikel bulu yang menentukan warna pada haiwan.
Analisis yang dijalankan ke atas setiap sel individu pada embrio menemukan dua jenis sel berbeza yang memperlihatkan dua set gen yang berasingan. Dalam kalangan kedua-dua set tersebut, satu gen yang menjadi fokus utama ialah gen Dickkopf WNT Signaling Pathway Inhibitor 4 (DKK4). Pemeriksaan ke atas embrio berusia 20 hari menunjukkan bahawa sel-sel yang menampakkan DKK4 adalah sel yang akan membentuk corak kulit tebal beberapa hari kemudian.
Tambahan pula, DKK4 juga bertanggungjawab sebagai protein pengutus (messenger protein) yang bertanggungjawab menyampaikan isyarat kepada sel-sel di sekelilingnya untuk menandakan lokasi pembentukan bulu gelap. Seterusnya, sel-sel yang mempunyai DKK4 akan membentuk corak yang menjadikan kucing itu sejenis kucing belang (tabby). Walaubagaimanapun, mutasi boleh berlaku menyebabkan pembentukan warna dan corak yang tidak menentu, seperti tompokan putih atau belang nipis. Pigmentasi juga boleh terkesan daripada mutasi. Contohnya, kucing hitam terbentuk apabila sel-sel pigmen terkesan dan berubah menjadi sel pigmen warna gelap keseluruhannya.
Pembentukan corak belang pada kucing belang dewasa dapat dilihat daripada peringkat pembentukan sel embrio lagi, sebelum tumbesaran pigmen dan folikel bulu. Sumber: https://unsplash.com
Pembentukan corak secara spontan
Pengasas matematik biologi, Alan Turing, mencadangkan teori reaksi resapan (reaction-diffusion) untuk menerangkan pembentukan corak secara spontan pada alam semulajadi melalui perspektif matematik. Teori tersebut menjangkakan bahawa sesuatu sistem akan tersusun dengan sendirinya ketika fasa pembentukan dibantu dengan kehadiran molekul (untuk contoh haiwan seperti kucing, iaitu kehadiran gen-gen) yang tergolong di antara pengaktif dan perencat (activators and inhibitors). Molekul ini akan bergerak (meresap) di antara satu sel dan seterusnya pada kadar yang berbeza. Apabila sesuatu perencat meresap lebih jauh atau lebih pantas daripada sesuatu pengaktif, sistem tersebut akan terbentuk berdasarkan resapan tersebut. Untuk kucing belang, gen DKK4 ialah perencat, tetapi pengaktif masih belum dikenalpasti.
Secara keseluruhannya, pasukan penyelidik tersebut kini melihat pembentukan corak dan warna bergantung kepada dua proses utama. Pertama, sel-sel kulit yang akan menentukan sama ada corak tabby akan menjadi corak gelap atau cerah. Kedua, folikel bulu akan tumbuh dan menghasilkan pigmen seiring dengan corak tersebut.
Kesimpulannya, kajian ini sedikit sebanyak telah memberi pemahaman yang lebih jelas terhadap proses pembentukan corak dan warna pada kucing, terutamanya peranan gen dan sel yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Semoga kajian yang akan datang dapat membantu para penyelidik genetik dan pencinta haiwan untuk memahami proses alam semulajadi yang unik ini.
Rujukan:
- Now we know how tabby cats get their stripes
- Developmental genetics of color pattern establishment in cats
Nota Pengarang
Artikel ini merupakan terjemahan dan diolah daripada artikel “Now we know how tabby cats get their stripes” oleh Joanna Klein.
Disunting oleh Fatin Irdina
MENGENAI PENGARANG
Shakir memperoleh Ijazah Sarjana Muda Sains (Biologi) daripada Durham University, UK. Pernah berkhidmat sebagai penyelidik sambilan di Fakulti Sains & Teknologi, UKM membantu dalam aspek pencirian bahan elastin dari poltri. Kini merupakan seorang pembantu penyelidik siswazah di INBIOSIS, UKM.